1. Descrição do problema e âmbito de aplicação
Este manual foi elaborado para fornecer aos técnicos e engenheiros de manutenção uma abordagem sistemática para diagnosticar e solucionar problemas de ruídos e vibrações anormais em redutores industriais. Identificar a fonte de ruído e vibração numa fase inicial é fundamental para evitar falhas catastróficas, minimizar o tempo de inatividade e prolongar a vida útil do equipamento.
1.1. Sintomas abordados neste guia
- Ruídos: inclui sons estrondosos, guinchos, uivos, batidas, estalos, cliques, guinchos ou zumbidos que diferem do som normal de operação do equipamento.
- Vibrações anormais: vibrações rotacionais que excedem as tolerâncias estabelecidas geralmente se manifestam como aumento dos níveis de vibração, mudanças no espectro de frequência ou deslocamento do eixo de rotação.
1.2. Tipos de equipamentos cobertos
Este manual se aplica a uma ampla gama de redutores industriais utilizados em metalurgia, mineração, energia, engenharia química e mecânica. Isso inclui, mas não está limitado a: caixas de engrenagens cilíndricas, cônicas, sem-fim, planetárias e cônicas helicoidais. Independentemente do tipo específico, os princípios básicos do diagnóstico de ruído e vibração permanecem consistentes.
1.3. Classificação de gravidade
- Falha crítica: Risco imediato de falha catastrófica que pode resultar em danos significativos ao equipamento, ferimentos pessoais ou tempo de inatividade prolongado da produção. Requer desligamento imediato do equipamento.
- Mau Funcionamento Grave: Risco potencial de danos significativos se o problema não for resolvido dentro de um curto período de tempo. Pode resultar na redução da vida útil do componente. Requer planejamento para reparos.
- Avaria leve: Avaria que não representa uma ameaça imediata, mas pode indicar estágios iniciais de desgaste ou pequenos desvios da norma. Requer monitoramento e manutenção programada.
2. Precauções
A segurança é fundamental no diagnóstico e reparo de equipamentos industriais. O não cumprimento destas instruções pode resultar em ferimentos graves ou morte. Sempre siga os regulamentos locais e as instruções do fabricante do equipamento.
- Use equipamento de proteção individual (EPI): Sempre use óculos de segurança, luvas de segurança, sapatos de segurança e proteção auditiva ao trabalhar perto de redutores.
- Procedimentos de bloqueio/sinalização (LOTO): Antes de realizar qualquer trabalho de diagnóstico ou reparo, certifique-se de desenergizar o equipamento e aplicar procedimentos de bloqueio/sinalização de acordo com DSTU EN 1037 e procedimentos internos da planta. Verifique a ausência de tensão com a ajuda de dispositivos apropriados.
- Aviso sobre energia armazenada: Algumas caixas de engrenagens podem ter energia armazenada (por exemplo, em molas, sistemas hidráulicos, massas rotativas). Certifique-se de que toda a energia armazenada esteja descarregada ou bloqueada antes de iniciar o trabalho.
- Condições perigosas durante o diagnóstico: Existe o risco de contato com peças móveis, superfícies quentes ou corrente elétrica durante a operação de equipamentos de diagnóstico de ruído e vibração. Execute o trabalho com extremo cuidado e somente com permissão e treinamento apropriados.
- Substâncias perigosas: Lubrificantes e outros líquidos podem estar quentes ou conter componentes perigosos. Utilize recipientes e EPIs adequados para manuseá-los.
3. Ferramentas de diagnóstico necessárias
É necessário um conjunto de ferramentas especializadas para um diagnóstico eficaz de ruídos e vibrações na caixa de velocidades. Certifique-se de que todos os instrumentos estejam calibrados e em condições de funcionamento.
| Nome da ferramenta | Especificação/Modelo (exemplo) | Faixa de medição | Objetivo |
|---|---|---|---|
| Analisador de vibração | Inspetor SKF Microlog, PRÜFTECHNIK VIBXPERT II | 0-25,4 mm/s (RMS), 0-50 G (pico) | Medição do nível geral de vibração, análise do espectro de frequência para detectar defeitos em rolamentos, engrenagens, desequilíbrios e desalinhamentos. |
| Estetoscópio mecânico/eletrônico | 3M Littmann, PCE-S 41 | 20 Hz - 20 kHz | Localização da fonte de ruído na carcaça da caixa de câmbio, detecção de sons anormais (rangidos, batidas). |
| Pirômetro/termovisor | Fluke TiS60, Testo 872 | -20°C a 650°C (pirômetro), -30°C a 650°C (termovisor) | Medição da temperatura da carcaça da caixa de engrenagens, rolamentos, lubrificante para detectar superaquecimento associado a atrito ou defeitos. |
| Um conjunto de sondas | Mitutoyo (0,02-1,00mm) | 0,02 mm - 1,00 mm | Medição de folgas (folga) em engrenagens, rolamentos e outras conexões. |
| Micrômetro/paquímetro | Mitutoyo (0-25mm/0-300mm) | 0-25 mm (micrômetro), 0-300 mm (paquímetro) | Medição precisa de dimensões, espessuras e diâmetros de eixos. |
| Endoscópio/Boroscópio | Olympus IPLEX, Testo 300 (sonda flexível 6 mm) | O comprimento da sonda é de 1-5 m | Inspeção visual dos componentes internos do redutor sem desmontagem completa (engrenagens, rolamentos). |
| Kit de análise de lubrificante | Kits de teste FAG e SKF OilCheck | Viscosidade, teor de água, partículas metálicas | Avaliação do estado de lubrificação, detecção de produtos de desgaste indicando defeitos em rolamentos ou engrenagens. |
| Chave de torque | Hazet 5108-2CT, Wera Click-Torque C3 | 10 Nm - 300 Nm | Garantir os momentos de aperto corretos dos fixadores. |
| Estroboscópio | Fluke 820-2, PCE-LES 100 | 30-300.000 rpm | Inspeção visual de peças rotativas para detectar deformações, rachaduras e folgas em movimento. |
4. Lista de verificação de avaliação inicial
Antes de iniciar um diagnóstico detalhado, realize uma inspeção visual inicial e colete informações. Isso ajudará a diminuir as causas potenciais e garantir a segurança.
| Item | Observação/Gravação |
|---|---|
| Termos de uso | Registre a carga atual (%), velocidade (rpm), temperatura ambiente (°C), duração da operação. |
| Histórico de alarmes | Visualize o registro de alarmes do sistema de controle das últimas 24 a 48 horas. Houve avisos sobre vibração, temperatura, pressão? |
| Alterações recentes | Houve alguma manutenção recente, reparo, substituição de componentes, mudança de carga ou modo de operação? Quando e o que exatamente foi alterado? |
| Inspeção visual (caixa de câmbio parada) | Verifique se há danos externos na carcaça, fixadores soltos e vazamentos de óleo. Inspecione a conexão do eixo (acoplamento) quanto a danos ou detritos. |
| Nível e condição de lubrificação | Verifique o nível do óleo no visor. Registre a cor do lubrificante, a presença de bolhas, sólidos ou emulsão. |
| Temperatura corporal | Meça a temperatura da carcaça da caixa de engrenagens manualmente (com cuidado) ou com um pirômetro em vários pontos. Registre o desvio da norma. |
| Ruído e vibração (em movimento) | Se for seguro, tente localizar a origem do ruído ou vibração com um estetoscópio mecânico. Observe a mudança na intensidade do ruído/vibração quando a carga ou a velocidade mudam. |
| Liquidação da fundação | Verifique visualmente a fundação e os chumbadores quanto a rachaduras, deformações e afrouxamento de fixadores. |
| Unindo eixos | Inspecione o acoplamento do eixo (acoplamento) quanto a sinais visuais de danos, desalinhamento ou folga excessiva. |
5. Algoritmo de diagnóstico sistemático
Este algoritmo fornece uma abordagem passo a passo para identificar a causa raiz do ruído e das vibrações anormais nas caixas de engrenagens. Siga-o de forma consistente.
- Avaliação inicial e segurança:
- Garantir a segurança: Certifique-se de que todas as precauções descritas na Seção 2 sejam seguidas.
- Realizar uma avaliação inicial: Realize verificações de acordo com a "Lista de Verificação da Avaliação Inicial" (Capítulo 4). Registre todos os desvios.
- Determinar a gravidade: Com base nas observações iniciais, classifique a falha como Crítica, Grave ou Menor.
- Em caso de falha crítica: Pare o equipamento imediatamente, bloqueie/etiquete. Vá para o diagnóstico detalhado no estado parado.
- Diagnóstico durante a operação (se seguro):
- Análise total de vibração:
- Use o analisador de vibração (Seção 3) para medir a vibração na carcaça da caixa de engrenagens em três direções (vertical, horizontal, axial) em pontos-chave (eixo de entrada, eixo de saída, conjuntos de rolamentos).
- Registre a velocidade de vibração da raiz quadrada média (RMS) (mm/s) e a aceleração da vibração (G).
- Compare com os padrões aceitáveis: Consulte os padrões ISO 10816 (por exemplo, ISO 10816-3 para máquinas industriais) ou as recomendações do fabricante.
- SE o nível geral de vibração EXCEDE os limites permitidos (por exemplo, >4,5 mm/s RMS para Classe III): Proceda à análise do espectro de frequência.
- SE o nível geral de vibração for NORMAL, mas houver ruído: Prossiga para localizar o ruído com um estetoscópio.
- Análise do espectro de frequência de vibração:
- Use o analisador de vibração para obter o espectro de frequência nos pontos de medição.
- Determine as frequências características:
- Frequências de rotação dos eixos (1x, 2x, 3x rpm): Geralmente indicam desequilíbrio, desalinhamento, afrouxamento de fixadores.
- Harmônicos e bandas laterais da frequência de malha de engrenagem (GMF): indica defeitos na engrenagem (desgaste, corrosão, rachaduras). GMF = (Número de dentes) x (Velocidade de rotação do eixo).
- Frequências do rolamento (BPFI, BPFO, BSF, FTF): frequências específicas calculadas com base na geometria do rolamento e na velocidade de rotação indicam defeitos na pista, na pista ou no separador.
- Frequências subsíncronas/semissíncronas (<0,5x rpm): podem indicar problemas de lubrificação ou instabilidade do eixo.
- Interpretação: Compare os picos detectados com tabelas padrão de frequências características do redutor.
- SE forem detectados picos correspondentes às frequências das engrenagens: Proceda ao diagnóstico das engrenagens (parágrafo 3.1).
- SE forem detectados picos correspondentes às frequências dos rolamentos: Proceda ao diagnóstico dos rolamentos (parágrafo 3.2).
- SE forem detectados picos correspondentes às frequências de rotação dos eixos ou seus harmônicos: passar para o diagnóstico de desalinhamento/desequilíbrio/enfraquecimento (parágrafo 3.3).
- Localizar o ruído com um estetoscópio:
- Se a vibração for normal, mas o ruído estiver presente, use um estetoscópio mecânico ou eletrônico para localizar a origem do ruído na carcaça da caixa de engrenagens.
- Ouça diferentes pontos: eixo de entrada, eixo de saída, conjuntos de rolamentos, juntas.
- SE o ruído estiver localizado na área do mancal: Vá para o diagnóstico dos mancais (item 3.2).
- SE o ruído parece geral ou vem das engrenagens: prossiga para o diagnóstico das engrenagens (parágrafo 3.1).
- Imagem térmica/pirometria:
- Use um termovisor ou pirômetro para escanear a caixa de engrenagens, os conjuntos de rolamentos e as vedações.
- SE forem detectadas temperaturas anormalmente altas (>80°C ou significativamente acima da temperatura base em 20°C): Isto indica atrito excessivo, lubrificação insuficiente, sobrecarga ou defeito do rolamento.
- Registre o mapa de temperatura. Isto pode ajudar a localizar a origem do problema (por exemplo, superaquecimento de um rolamento).
- Análise total de vibração:
- Diagnóstico no estado parado (após bloqueio/marcação):
- Análise do lubrificante:
- Retire uma amostra do lubrificante de acordo com DSTU ISO 4405.
- Envie a amostra ao laboratório para uma análise abrangente, que inclui:
- Viscosidade: Testado para atender às especificações (ISO VG). Uma alteração na viscosidade pode indicar degradação ou contaminação do lubrificante.
- Teor de água (%): A presença de água acelera o desgaste, causa corrosão e reduz a capacidade de carga do lubrificante. Nível permitido: <0,05%.
- Número de partículas metálicas (ppm): Ferro, cromo (desgaste de engrenagens, rolamentos), cobre, chumbo (desgaste de separadores de rolamentos, buchas).
- Índice de acidez (TAN): Um aumento indica oxidação do lubrificante.
- Análise ferrográfica: Determinação do tipo e tamanho das partículas de desgaste (desgaste normal, desgaste abrasivo, desgaste por pite).
- SE a análise do óleo indicar desgaste significativo (alto teor de partículas metálicas, corrosão): Faça uma inspeção visual das engrenagens e rolamentos.
- Diagnóstico de engrenagens:
- Inspeção visual através de escotilhas de inspeção/endoscópio: Inspecione as engrenagens quanto a defeitos visíveis:
- Pitting: Microfissuras e corrosão de metal na superfície do dente.
- Desgaste: Diminuição da espessura dos dentes, vestígios de desgaste.
- Dentes lascados/rachaduras: Sinais de sobrecarga de material ou fadiga.
- Rebarbas: Vestígios de fricção seca ou falta de lubrificação.
- Medição de folga:
- Trave uma roda. Usando o indicador, meça o movimento livre da outra roda na parte superior do dente.
- Compare a folga medida com as recomendações do fabricante (por exemplo, 0,15-0,30 mm). A folga excessiva pode causar batidas e vibrações.
- Verificação da área de contato: Aplique a pasta de marcação nos dentes e gire a engrenagem manualmente. Estime a distribuição do ponto de contato. Um ponto irregular indica inconsistência ou imprecisão na instalação.
- SE defeitos significativos ou folga excessiva forem encontrados: identifique como a causa.
- Inspeção visual através de escotilhas de inspeção/endoscópio: Inspecione as engrenagens quanto a defeitos visíveis:
- Diagnóstico dos rolamentos:
- Inspeção visual: Remova as capas dos rolamentos (se possível) e inspecione as superfícies externas dos rolamentos em busca de sinais de superaquecimento (descoloração), vazamentos de graxa.
- Inspeção de componentes internos (através de endoscópio ou após desmontagem): Procure por:
- Pitting/pitting: Em pistas ou corpos rolantes.
- Corrosão: Vestígios de ferrugem devido à presença de água no lubrificante.
- Desgaste do separador: Deformação ou rachaduras do separador.
- Descoloração: Manchas escuras indicando superaquecimento.
- Verificação manual:
- Verifique o eixo manualmente. Há irregularidades, mordidas, rangidos?
- Verifique a folga axial e radial com o indicador. Compare com os valores permitidos pelo fabricante.
- SE defeitos ou folga excessiva forem encontrados: identifique como a causa.
- Diagnóstico de desalinhamento, desequilíbrio, enfraquecimento:
- Verifique o alinhamento:
- Desconecte o acoplamento. Use um medidor de alinhamento a laser (como o Easy-Laser XT770) para verificar o alinhamento do eixo de entrada da caixa de engrenagens com o motor e do eixo de saída com o mecanismo de trabalho.
- Registre os valores de deslocamento radial e angular.
- Tolerância: deslocamento normalmente radial <0,05 mm, deslocamento angular <0,01 mm/100 mm.
- SE o desalinhamento exceder as tolerâncias: Ajuste a posição do equipamento.
- Verificação de desequilíbrio:
- Isso requer balanceamento dinâmico, que pode ser feito por um empreiteiro ou equipamento especializado.
- A análise de vibração IF indicou picos significativos a 1x rpm: Possível desequilíbrio no rotor do motor ou no acoplamento.
- Verifique se os fixadores estão afrouxados:
- Verifique com uma chave dinamométrica todos os fixadores da caixa de engrenagens na fundação, suporte do motor e tampas dos mancais.
- Compare os torques de aperto com as especificações do fabricante.
- SE forem detectados fixadores soltos: Aperte-os com o torque desejado.
- Verifique o alinhamento:
6. Matriz "Falha - Causa"
Esta tabela irá ajudá-lo a combinar rapidamente os sintomas observados com as causas e métodos de diagnóstico mais prováveis.
Sintoma Causas prováveis (por probabilidade) Teste de diagnóstico Resultado esperado ao confirmar a causa Ruído da malha de engrenagem - Desgaste/corrosão da engrenagem
- Folga incorreta
- Inconsistência de engrenagens
- Lubrificante insuficiente ou degradado
- Sobrecarga da caixa de velocidades
- Análise do espectro de frequência de vibração (GMF e bandas laterais)
- Inspeção visual de engrenagens (endoscópio)
- Medição de folga
- Análise de lubrificante
- Picos elevados no GMF e seus harmônicos
- Defeitos visíveis (corrosão, desgaste) nos dentes
- Folga fora dos valores permitidos (>0,3 mm ou <0,1 mm)
- Alto teor de partículas metálicas (Fe, Cr) no lubrificante
Batendo, clicando - Folga excessiva da engrenagem/rolamento
- Afrouxamento dos fixadores da caixa de engrenagens/fundação
- Danos aos elementos da embreagem
- Uma rachadura na roda dentada
- Medição de folga de rolamentos/engrenagens
- Controle dinamométrico de fixações
- Inspeção visual da embreagem
- Análise de impacto no espectro de vibração
- Folga excessiva (radial/axial >0,15 mm)
- Parafusos de fixação soltos
- Elementos de borracha/plástico da embreagem danificados
- Altos picos de vibrações de impacto
Choramingando, Guinchando - Desgaste inicial dos rolamentos
- Lubrificação insuficiente nos rolamentos
- Sobrecarga da caixa de velocidades
- Aperto inadequado dos rolamentos
- Controle de imagens térmicas de conjuntos de rolamentos
- Análise do espectro de frequência de vibração (componentes de alta frequência, frequências de rolamento)
- Diagnóstico acústico com estetoscópio
- Superaquecimento local dos rolamentos (>80°C)
- Aumentando a frequência dos rolamentos no espectro
- Um som agudo e estridente vindo do conjunto do rolamento
Zumbido e ruído constante - Desalinhamento de eixos
- Desequilíbrio de peças rotativas (motor, embreagem)
- Mau funcionamento elétrico do motor
- Verificação do alinhamento do laser
- Análise do espectro de frequência de vibração (picos em 1x, 2x rpm)
- Diagnóstico elétrico do motor (se houver suspeita)
- Deslocamento radial/angular significativo dos eixos
- Picos elevados na frequência de rotação e seus harmônicos
- Frequências elétricas características no espectro de vibração
Vibração aumentada geral - Incompatibilidade motor-redutor/carga do redutor
- Enfraquecimento da fixação da caixa de engrenagens à fundação
- Desequilíbrio (se a caixa de engrenagens possuir elementos girando em alta velocidade)
- Desgaste de rolamentos ou engrenagens (em estágio avançado)
- Verificação do alinhamento do laser
- Controle dinamométrico de fixações
- Análise do espectro de frequência de vibração
- Inspeção visual para conexões soltas
- Inconsistência excedendo tolerâncias
- Parafusos de ancoragem soltos
- Aumentando o nível geral de vibração com uma ampla gama de frequências
Vibração com alta temperatura - Lubrificante insuficiente ou degradado
- Sobrecarga da caixa de velocidades
- Desgaste do rolamento
- Engate de marcha inadequado
- Controle de visão térmica/pirometria
- Análise de lubrificante
- Visão geral dos componentes internos
- Pontos quentes localizados (>90°C)
- Diminuição da viscosidade, alto índice de acidez do lubrificante
- Defeitos de desgaste visíveis em rolamentos/engrenagens
7. Análise das causas raízes do mau funcionamento
Compreender por que ocorrem problemas de funcionamento é fundamental para uma solução de problemas e prevenção eficazes.
7.1. Desgaste da engrenagem (corrosão, desgaste abrasivo, atrito)
- Por que ocorre:
- Pitting: Fadiga da superfície metálica devido a cargas repetidas. Microfissuras se formam sob a superfície e depois se expandem, levando à quebra de pedaços de metal. Acelera sob cargas elevadas, dureza superficial insuficiente e baixa qualidade do lubrificante.
- Desgaste abrasivo: Penetração de partículas sólidas (sujeira, poeira, produtos de desgaste) no lubrificante. Essas partículas ficam presas entre os dentes, causando arranhões e desgaste nas superfícies de trabalho.
- Fretting: Destruição da superfície que ocorre com pequenas oscilações relativas das peças sob carga. Frequentemente associado a folga insuficiente, vibração ou lubrificação deficiente.
- Como confirmar: Inspeção visual das engrenagens através de endoscópio ou após desmontagem. Análise do lubrificante quanto ao teor de partículas metálicas e ferrografia para determinar o tipo de partículas de desgaste. A análise de vibração mostrará picos no GMF e seus harmônicos, muitas vezes com bandas laterais.
- Dano potencial se não for resolvido: O desgaste progressivo causará alterações na geometria dos dentes, aumento da folga, aumento do ruído e da vibração, o que pode levar à lascagem dos dentes e à falha catastrófica da engrenagem.
7.2. Desalinhamento dos eixos
- Por que isso ocorre:
- Instalação imprecisa da caixa de engrenagens e do motor/carga.
- Deformação da base ou fundação ao longo do tempo.
- Tensões em tubulações ou mecanismos conectados.
- Expansão térmica dos componentes durante a operação.
- Como confirmar: Medição a laser do alinhamento entre os eixos do motor e da caixa de engrenagens, bem como da caixa de engrenagens e da máquina de trabalho. A análise de vibração mostrará picos dominantes na velocidade do eixo 1x e 2x nas direções radial e axial.
- Dano potencial se não for resolvido: Tensão excessiva nos rolamentos e vedações, resultando em desgaste acelerado, superaquecimento e falha prematura. Também pode causar maior desgaste da embreagem.
7.3. Desgaste ou danos nos rolamentos
- Por que isso acontece:
- Lubrificante insuficiente ou contaminado: Tipo incorreto de lubrificante, nível insuficiente, oxidação excessiva ou contaminação por partículas/água.
- Sobrecarga: Operação de um rolamento além de sua capacidade de carga nominal.
- Instalação incorreta: Danos durante a instalação (choques, aquecimento incorreto), aperto incorreto.
- Inconsistência: encargos adicionais devido à inconsistência.
- Corrosão: Devido à penetração de umidade.
- Como confirmar: Análise de vibração (frequências características dos rolamentos: BPFI, BPFO, BSF, FTF), inspeção térmica (superaquecimento local), análise de lubrificantes (conteúdo de metal, ferrografia), verificação manual da folga dos rolamentos. Inspeção visual após a desmontagem.
- Dano potencial se não for resolvido: O desgaste progressivo das pistas e pistas levará ao aumento da folga, superaquecimento, aumento da vibração e, eventualmente, emperramento ou falha do rolamento, o que pode causar danos extensos ao eixo e às engrenagens.
7.4. Lubrificante insuficiente ou degradado
- Por que ocorre:
- Intervalo de substituição incorreto: O lubrificante não é substituído a tempo, o que leva à sua oxidação e perda de propriedades.
- Tipo errado de lubrificante: Uso de lubrificante com viscosidade ou aditivos incorretos.
- Contaminação: Entrada de água, poeira, produtos de desgaste através de vedações ou ventilação danificadas.
- Nível de lubrificação insuficiente: Vazamentos ou enchimento insuficiente.
- Como confirmar: Análise do lubrificante (viscosidade, TAN, teor de água, ferrografia). Inspeção visual do nível e cor do lubrificante. Controle de imagem térmica (aumento de temperatura devido ao aumento do atrito).
- Dano potencial se não for resolvido: A perda das propriedades protetoras do lubrificante leva ao desgaste acelerado de engrenagens, rolamentos e vedações devido ao aumento do atrito, superaquecimento e corrosão. Esta é uma das causas mais comuns de falhas na caixa de velocidades.
7.5. Afrouxamento de fixações
- Por que isso ocorre:
- Torque de aperto incorreto durante a instalação.
- Vibração durante a operação, o que leva ao autodesparafusamento.
- Ciclos térmicos.
- Deformação da fundação.
- Como confirmar: Inspeção visual e controle dinamométrico de todos os parafusos de fixação do redutor à base, capas dos mancais. A análise de vibração pode mostrar amplitudes aumentadas em 1x, 2x, 3x rpm.
- Dano potencial se não for resolvido: Aumento da vibração de toda a unidade, tensões adicionais nos componentes, que podem levar à destruição da fundação, da caixa da caixa de engrenagens, falha dos acoplamentos e desgaste acelerado dos componentes internos.
8. Procedimentos passo a passo para solução de problemas
Os procedimentos a seguir são gerais. Consulte sempre os manuais do fabricante do equipamento para valores e etapas específicas.
8.1. Solução de problemas relacionados às engrenagens
- Segurança: Pare o equipamento, execute LOTO (bloqueio/sinalização) de acordo com DSTU EN 1037.
- Drenando a graxa: Drene a graxa velha em um recipiente limpo para descarte ou análise posterior.
- Acesso: Remova as tampas ou seções da caixa de engrenagens para fornecer acesso às engrenagens. Use equipamento de elevação, se necessário.
- Inspeção detalhada: Inspecione cuidadosamente todas as engrenagens quanto a corrosão, lascas, rachaduras, desgaste excessivo, rebarbas. Documente todos os danos.
- Medição de folga (Backlash):
- Defina um indicador tipo relógio perpendicular ao topo do dente.
- Trave uma roda. Gire cuidadosamente a roda adjacente para frente e para trás, registrando o curso livre máximo.
- Compare com os valores permitidos pelo fabricante (normalmente 0,15-0,30 mm).
- Reparo/Substituição:
- Pequenas corrosão/desgaste: É possível lixar ou polir (depende do tipo e capacidade da engrenagem). Consulte o fabricante.
- corrosões/lascas/rachaduras significativas: engrenagens danificadas DEVEM ser substituídas. Encomende peças sobressalentes originais UNITEC categoria "Z" via https://www.unitecd.com/e-catalog/.
- Ajuste da folga: Ao substituir ou após um grande reparo, estabeleça a folga correta usando arruelas de ajuste ou movendo os conjuntos de rolamento de acordo com as instruções do fabricante.
- Limpeza: Limpe completamente as cavidades internas da caixa de engrenagens de partículas metálicas e sujeira.
- Montagem: Monte a caixa de engrenagens seguindo os torques de aperto (por exemplo, 80-120 Nm para os parafusos da tampa) e a sequência especificada no manual do fabricante.
- Abastecimento com graxa: Adicione graxa nova recomendada pelo fabricante (ISO VG 220-460 para a maioria das caixas de engrenagens industriais) até o nível correto.
- Verificação: Opere a caixa de engrenagens sem carga e depois gradualmente sob carga. Realize análises de vibração, imagens térmicas e escuta com estetoscópio. Certifique-se de que não haja ruídos e vibrações anormais.
8.2. Solução de problemas relacionados a rolamentos
- Segurança: Pare o equipamento, execute LOTO.
- Drenando a graxa: Drene a graxa.
- Acesso e remoção:
- Desconecte os acoplamentos e todos os componentes conectados.
- Remova as capas dos rolamentos e vedações.
- Use extratores especiais (por exemplo, SKF TMMD 100) para remover rolamentos de eixos ou caixas com segurança. Evite impactos que possam danificar o eixo ou rolamentos novos.
- Inspeção detalhada: Inspecione cuidadosamente os rolamentos desmontados quanto a corrosão, desgaste, corrosão e descoloração. Inspecione os assentos nos eixos e nos alojamentos quanto a deformações, rachaduras e marcas de deslizamento.
- Substituição:
- Sempre substitua os rolamentos em PARES (se funcionarem em pares) ou todos os rolamentos em um eixo.
- Utilize rolamentos originais UNITEC Categoria "B".
- Montagem:
- Limpe e lubrifique levemente as sedes.
- Use um aquecedor por indução (por exemplo, SKF TIH 100M) para aquecer o rolamento a 80-110°C (nunca exceda 120°C!) para facilitar a instalação no eixo.
- Para instalação na caixa, utilize uma prensa ou ferramentas de instalação apropriadas. Certifique-se de que a força seja aplicada apenas na extremidade do anel que está tensionada.
- Verifique se há distorção.
- Instalação das vedações: Substitua todas as vedações do eixo e da tampa.
- Montagem e aperto: Monte os conjuntos de rolamentos com os torques de aperto dos parafusos da tampa (por exemplo, 50-70 Nm).
- Abastecimento com graxa: Preencha com graxa nova.
- Verificação: Realize as verificações conforme especificado na Cláusula 8.1, Cláusula 11.
8.3. Correção de ignorância
- Segurança: Pare o equipamento, execute LOTO.
- Desconexão do acoplamento: Desconecte todos os acoplamentos.
- Verificação preliminar:
- Verifique a limpeza das superfícies de apoio do motor e das pernas da engrenagem.
- Certifique-se de que não haja “pernas moles” (fixação instável de uma das pernas à base). Meça as lacunas sob as pernas com antenas. Se a folga for >0,05 mm, adicione calços de calibração.
- Medição a laser:
- Instale o sistema de nivelamento a laser (por exemplo, Easy-Laser XT770) de acordo com as instruções do fabricante.
- Meça o desalinhamento inicial (vertical e horizontal).
- Ajuste:
- Ajuste vertical: Adicione ou remova calços sob as pernas da unidade móvel (geralmente o motor) para atingir a altura necessária.
- Ajuste horizontal: Mova a unidade móvel para a esquerda/direita em sua base.
- Verifique e meça novamente: Após cada ajuste, aperte os parafusos de montagem (por exemplo, 100 Nm) e meça novamente o desalinhamento até que esteja dentro das tolerâncias (desalinhamento radial <0,05 mm, desalinhamento angular <0,01 mm/100 mm).
- Montagem dos acoplamentos: Conecte os acoplamentos, certificando-se de que seus elementos estejam em boas condições.
- Verificação: execute uma análise de vibração. Uma diminuição nas amplitudes em 1x e 2x a frequência de rotação confirmará um ajuste bem-sucedido.
9. Precauções
A manutenção regular e proativa é a melhor forma de evitar falhas inesperadas e prolongar a vida útil das caixas de engrenagens.
A causa raiz Estratégia de prevenção Método de monitoramento Intervalo recomendado Desgaste da engrenagem - Uso de lubrificante de alta qualidade e viscosidade apropriada (ISO VG).
- Análise regular do lubrificante.
- Prevenção de sobrecarga de engrenagens.
- Instalação correta e ajuste de folga.
- Análise de lubrificantes (ferrografia, teor de metal)
- Monitoramento de vibração (análise espectral GMF)
- Inspeção visual através de escotilhas de inspeção (endoscópio)
- Análise do lubrificante: Anualmente ou a cada 2.000 horas (dependendo das condições)
- Monitoramento de vibração: Trimestralmente ou a cada 1.000 horas
- Inspeção visual: A cada 2-3 anos durante grandes reparos
Desalinhamento de eixos - Alinhamento preciso do laser durante a instalação e após o reparo.
- Inspeção regular da fundação e fixadores.
- Eliminação de "patas macias".
- Monitoramento de vibração (picos em 1x, 2x rpm nas direções axial/radial)
- Verificação de alinhamento planejado (alinhamento a laser)
- Monitoramento de vibração: trimestralmente
- Verificação de alinhamento: A cada 3-5 anos ou após qualquer reparo de fundação/suporte
Desgaste ou danos aos rolamentos - Uso de rolamentos de qualidade (por exemplo, FAG, SKF, TIMKEN)
- Instalação correta (sem choques, usando aquecimento)
- Lubrificação e intervalos de lubrificação ideais.
- Prevenção de contaminação por graxa (selos de qualidade).
- Monitoramento de vibrações (frequências características dos rolamentos)
- Controle de imagem térmica
- Análise de lubrificante (conteúdo de metal)
- Diagnóstico acústico
- Monitoramento de vibração: trimestralmente
- Controle de imagem térmica: Mensal ou trimestral
- Análise de lubrificante: Anualmente
Insuficiência ou degradação do lubrificante - Observância dos intervalos de troca de óleo de acordo com as recomendações do fabricante (ISO 4405, ISO 4406).
- Utilização de graxa com viscosidade e aditivos adequados.
- Monitoramento regular do nível de óleo.
- Garantir a integridade dos selos.
- Análise de lubrificantes (viscosidade, teor de água, TAN, ferrografia)
- Controle visual do nível e condição do lubrificante
- Controle de imagem térmica
- Análise de lubrificação: Anualmente ou a cada 2.000 horas
- Controle visual: semanal/mensal
- Substituição de lubrificante: A cada 1-3 anos (dependendo do tipo de lubrificante e das condições de operação)
Prendedores soltos - Utilizar torques de aperto adequados durante a instalação.
- Uso de contraporcas ou retentores de rosca (se fornecidos).
- Verificação regular do aperto dos parafusos.
- Inspeção visual
- Controle dinamométrico
- Monitoramento de vibração (mudanças no nível geral, picos em 1x, 2x rpm)
- Inspeção visual: Mensal
- Controle dinamométrico: Anualmente ou durante manutenção programada
10. Peças sobressalentes e componentes
É importante ter acesso a peças de reposição de qualidade para uma solução de problemas rápida e eficiente. UNITEC-D GmbH é um fornecedor confiável de componentes originais e analógicos para caixas de engrenagens industriais.
Descrição da peça Especificação/Exemplo Quando substituir Categoria UNITEC Rolamentos (esferas/rolos) SKF 22222 EK, FAG 23130 CC/W33 Quando são detectados desgaste, corrosão, ruído, superaquecimento, após atingir a vida útil estimada (L10) Categoria "B" (Rolamentos) Rodas dentadas Material 18KHGT, dureza 58-62 HRC Com corrosão significativa, lascas, rachaduras, desgaste excessivo dos dentes Categoria "Z" (engrenagens) Eixos (entrada/saída) Aço 40X, precisão H7 Em caso de rachaduras, dobras, desgaste excessivo das sedes sob os rolamentos/vedações Categoria "V" (Eixos) Vedação de eixos (manguitos) NBR, FKM (Viton) para altas temperaturas Ao detectar vazamentos de lubrificante, endurecimento, rachaduras, desgaste Categoria "U" (Selos) Acoplamentos e seus elementos Buchas de borracha, discos, anéis dentados Quando rachado, deformado, excessivamente desgastado ou danificado Categoria "M" (Acoplamentos) Lubrificante para caixas de velocidades ISO VG 220, 320, 460 (por exemplo, Mobilgear 600 XP) De acordo com o cronograma de troca ou de acordo com o resultado da análise do lubrificante Categoria "L" (Lubrificantes) Filtros de óleo O grau de filtração é de 10-25 mícrons De acordo com o cronograma de reposição ou em caso de aumento de poluição Categoria "F" (Filtros) Para solicitar peças de reposição de qualidade que atendam aos mais altos padrões, consulte o catálogo eletrônico UNITEC-D em: https://www.unitecd.com/e-catalog/. Garantimos o cumprimento dos padrões de qualidade europeus e a pronta entrega.
11. Links
- DSTU ISO 10816-3:2006 (ISO 10816-3:1998, IDT) Vibração mecânica. Avaliação da vibração da máquina com base nos resultados de medições em peças não rotativas. Parte 3. Máquinas industriais com potência nominal superior a 15 kW e velocidades nominais de 120 rpm a 15.000 rpm durante medições in situ.
- DSTU EN 1037:2003 (EN 1037:1995, IDT) Segurança de máquinas. Prevenção de início inesperado.
- DSTU ISO 4405:2005 (ISO 4405:1991, IDT) Atuadores volumétricos hidráulicos e pneumáticos. líquidos Determinação do grau de contaminação por peso.
- ISO 4406:2017 Potência de fluido hidráulico — Fluidos — Método para codificar o nível de contaminação por partículas sólidas.
- Manuais de operação e manutenção dos fabricantes de equipamentos (Manuais OEM).
- Diretrizes internas da UNITEC para manutenção e reparo de equipamentos industriais.
- Análise do lubrificante: